KR20060104689A - 복수의 검출 저항을 이용하여 배터리 셀의 전류량을측정하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 전류량 측정 장치는 병렬로 연결된 복수의 저항(R1, R2, R3)과, 상기 복수의 저항 중 하나의 저항(R1) 양단에 접속되어 그 저항 양단의 전압을 검출하고, 그 검출된 전압을 토대로 배터리 전류량을 적산하는 메인 칩과, 상기 메인 칩에서 적산된 배터리 셀의 전류량이 미리 정해진 임계치를 초과하는 경우에 다른 저항(R2,R3) 중 하나를 선택하는 멀티플렉서와, 상기 복수의 저항에 각각 접속되고, 멀티플렉서의 출력 신호에 의해 온/오프 동작하는 스위치를 포함하여, 전류를 복수의 저항으로 분배하여 저항에서 발생하는 발열로 인한 주위 부품의 손상을 방지하고 보다 정확한 배터리 셀의 전류량을 검출할 수 있는 효과가 있다.

Description

복수의 검출 저항을 이용하여 배터리 셀의 전류량을 측정하는 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING THE AMOUNT OF THE CURRENT IN BATTERY CELLS USING A PLURALITY OF SENSING RESISTORS}

도 1은 종래의 검출 저항을 이용하여 배터리 셀의 전류량을 측정하는 장치를 개략적으로 도시한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 검출 저항을 이용하여 배터리 셀의 전류량을 측정하는 장치를 도시한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 검출 저항을 이용하여 배터리 셀의 전류량을 측정하는 방법을 도시한다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

R1, R2, R3 : 검출 저항 201 : 메인 칩

S1, S2, S3 : 스위치 202 : 멀티플렉서

본 발명은 배터리 셀의 전류량 측정 장치에 관한 것으로서, 저항값이 서로 다른 3개의 저항을 병렬로 연결한 멀티 검출 저항을 이용하여 배터리 셀의 전류량 을 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래의 배터리 셀의 전류량 계산법은 한 개의 고정된 검출 저항을 이용하여 소자에 흐르는 전류를 검출하여 적산하는 방법을 이용했다. 이 방법은 저항을 한 개 사용함으로써 오랜 시간이 지나면 검출 저항에 흐르는 전류로 인해 발열이 발생하고, 이로 인하여 배터리 셀의 전류량의 측정 정확성이 떨어지는 문제점이 있었다.

이와 같이, 하나의 검출 저항을 이용하는 배터리 팩 연료 게이징 시스템에 대하여 도 1을 참조로 살펴보기로 한다.

도 1을 참조하면, 기존의 배터리 팩 연료 게이징 시스템(100)은 베터리 셀과, 배터리 셀로부터 전류를 검출하기 위한 하나의 저항(101)과, 이 검출된 전류의 양을 검출하여 적산하는 메인 칩(102)으로 구성되어 있다.

이러한 배터리 팩 연료 게이징 시스템은 검출 저항(101)에 흐르는 전류를 일정한 시간을 두고 메인 칩(102)에서 검출하여 지속적으로 그 전류의 양을 누적시켜 나가는 방법이다.

하지만, 이러한 종래의 시스템에서 이용하는 방법은 충전이나 방전 중에 검출 저항(101)에 흐르는 전류가 많으면 온도가 상승함으로써 메인 칩(102)에 누적되는 전류량의 정확도가 떨어지고, 이로 인하여 주위 소자들에 나쁜 영향을 미치는 문제점이 있었다.

따라서, 충전이나 방전 중에 검출 저항(101)의 발열로 인한 주위 부품의 손상을 방지하고 보다 정확한 배터리 전류량을 검출할 필요성이 대두되었다.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 저항값이 서로 다른 3개의 저항을 병렬로 연결하여 각 저항 양단의 전압을 검출하고, 그 전압을 토대로 전류량을 계산함으로써 저항의 발열로 인한 주위 부품의 손상을 방지하고 보다 정확한 배터리 전류량을 검출하도록 한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 전류량 측정 장치는 병렬로 연결된 복수의 저항(R1, R2, R3)과, 그 복수의 저항 중 하나의 저항(R1) 양단에 접속되어 그 저항 양단의 전압을 검출하여 그 검출된 전압을 토대로 배터리 전류량을 적산하는 메인 칩과, 이 메인 칩에서 적산된 배터리 셀의 전류량이 미리 정해진 임계치를 초과하는 경우에 다른 저항(R2,R3) 중 하나를 선택하는 멀티플렉서와, 그 복수의 저항에 각각 접속되고, 멀티플렉서의 출력 신호에 의해 온/오프 동작하는 스위치를 포함한다.

본 발명에 따른 배터리 셀의 전류량 측정 장치에 있어서, 복수의 저항은 각각 다른 저항값을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 배터리 셀의 전류량 측정 장치에 있어서, 스위치는 FET와 BJT를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 배터리 셀의 전류량 측정 장치에 있어서, 멀티플렉서는 선택 회로를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 셀의 전류량 측정 방법은 복수의 저항 중 하나의 저항 양단의 전압을 검출하는 단계와, 그 검출된 전압을 토대로 배터리 전류량을 누산하는 단계와, 그 누산된 배터리 셀의 전류량이 미리 정해진 임계치 이상인지 여부를 판단하는 단계와, 그 배터리 셀의 전류량이 미리 정해진 임계치 이상인 경우에 멀티플렉서로 제어 신호를 출력하는 단계와, 그 제어 신호에 멀티플렉서가 출력 신호를 발생하여 검출 중인 저항 이외의 저항의 스위치를 온시키는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 검출 저항을 이용하여 배터리 셀의 전류량을 측정하는 장치(200)를 도시한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 전류량 측정 장치(200)는 배터리 셀로부터의 전류를 검출하는 복수의 저항(R1, R2, R3)과, 그 검출된 전류량을 누산하는 메인 칩(201)과, 복수의 저항에 각각 접속되어 있는 복수의 스위치(S1, S2, S3)와, 메인 칩(201)의 제어 신호에 의해 스위치를 온/오프 동작시키는 멀티플렉서(202)를 포함한다.

본 발명에 따른 배터리 셀의 전류량 측정 장치(200)는 배터리 셀(C1, C2, C3, C4)로부터 복수의 저항(R1, R2, R3)으로 전류가 흐른다. 이 배터리 셀(C1, C2, C3)은 복수의 저항(R1, R2, R3)과 병렬로 접속된다. 이와 같이, 배터리 셀과 복수의 저항이 병렬로 접속됨으로써, 배터리 셀로부터의 전류는 각각의 저항으로 분배 될 수 있으며, 이 저항들은 각각 저항값이 다르다.

먼저, 배터리 셀(C1, C2, C3)로부터의 전류는 복수의 저항 중 하나의 저항(R1)을 통하여 흐른다. 메인 칩(201)은 저항(R1)의 양단의 전압을 검출하여 전류량으로 누산한다. 이렇게 누산되는 전류량은 시간이 흐르면서 소정의 임계값에 도달하게 된다.

저항(R1)에서 검출되는 전류량이 소정의 임계값에 도달하면, 메인 칩(201)은 저항(R2)의 스위치(S2)를 온시킬 것을 멀티플렉서(202)에 지시한다. 멀티플렉서(202)는 메인 칩(201)의 지시에 따라 저항(R2)에 접속되어 있는 스위치(S2)를 온시킨다. 또한, 멀티플렉서(202)는 선택 회로로 구성될 수 있다.

이에 따라, 배터리 셀(C1, C2, C3, C4)로부터의 전류는 저항(R1, R2)을 통하여 분배되어 흐른다. 메인 칩(201)은 저항(R1, R2) 양단의 전압을 검출하여 각각의 전류량을 누산한다. 마찬가지로, 이렇게 누산되는 전류량은 시간이 흐르면서 소정의 임계값에 도달하게 된다.

저항(R1, R2)에서 검출되는 전류량이 소정의 임계값이 도달하면, 메인 칩(201)은 저항(R3)의 스위치를 온시킬 것을 멀티플렉서(202)에 지시한다. 멀티플렉서(202)는 메인 칩(201)의 지시에 따라 저항(R3)에 접속되어 있는 스위치(S3)를 온시킨다. 이들 스위치(S1, S2, S3)는 FET와 BJT로 이루어질 수 있다.

이와 같이, 기존에 하나의 검출 저항을 이용하여 배터리 셀의 전류량을 측정할 때 발생하는 발열의 문제점을 복수의 검출 저항들을 이용하여 배터리 셀로부터 흐르는 전류를 분배시킴으로써 해결한다.

따라서, 본 발명에 따른 배터리 셀의 전류량 산출 장치는 저항의 발열로 인한 주위 부품의 손상을 방지할 수 있고 보다 정확한 배터리 셀의 전류량을 검출할 수 있다.

이러한 구성을 토대로 배터리 셀의 전류량 산출 방법을 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3을 참조하면, 단계(S301)에서는 배터리 셀로부터 복수의 저항 중 하나의 저항의 양단 전압을 메인 칩(201)에서 검출한다.

단계(S302)에서는 메인 칩(201)에서 저항 양단의 검출 전압을 토대로 배터리 전류량을 누산한다.

단계(S303)에서는 메인 칩(201)에 누산되는 전류량이 소정의 임계치 이상인지 여부를 지속적으로 판단한다.

단계(S304)에서는 메인 칩(201)에 누산되는 전류량이 소정의 임계치 이상이면 멀티플렉서(202)로 제어 신호를 출력하고, 그 누산되는 전류량이 소정의 임계치를 넘지 않으면 단계(301)로 복귀한다.

단계(S305)에서는 메인 칩(201)의 제어 신호에 따라 멀티플렉서(202)는 검출 중인 저항 이외의 저항에 접속되어 있는 스위치를 온시키고 종료한다.

본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 배터리 셀의 전류량을 산출하는 장치 및 방법으로서 저항값이 서로 다른 3개 이상의 저항을 병렬로 연결하여 그 저항에 흐르는 전류를 분배하는 방식을 통하여 저항에서 발생하는 발열로 인한 주위 부품의 손상을 방지하고 보다 정확한 배터리 전류량을 검출할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 배터리 셀의 전류량 측정 장치로서,

   병렬로 연결된 복수의 저항(R1, R2, R3)과, 상기 복수의 저항 중 하나의 저항(R1) 양단에 접속되어 그 저항 양단의 전압을 검출하고, 그 검출된 전압을 토대로 배터리 전류량을 적산하는 메인 칩과,

   상기 메인 칩에서 적산된 배터리 전류량이 미리 정해진 임계치를 초과하는 경우에 다른 저항(R2,R3) 중 하나를 선택하는 멀티플렉서와,

   상기 복수의 저항에 각각 접속되고, 멀티플렉서의 출력 신호에 의해 온/오프 동작하는 스위치를 포함하는 것인 배터리 셀의 전류량 측정 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 저항은 각각 다른 저항값을 갖는 것인 배터리 셀의 전류량 측정 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 스위치는 FET와 BJT를 포함하는 것인 배터리 셀의 전류량 측정 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 멀티플렉서는 선택 회로를 포함하는 것인 배터리 셀의 전류량 측정 장치.
5. 배터리 셀의 전류량 측정 방법으로서,

   복수의 저항 중 하나의 저항 양단의 전압을 검출하는 단계와,

   상기 검출된 전압을 토대로 배터리 셀의 전류량을 누산하는 단계와,

   상기 누산된 배터리 셀의 전류량이 미리 정해진 임계치 이상인지 여부를 판단하는 단계와,

   상기 배터리 셀의 전류량이 미리 정해진 임계치 이상인 경우에 멀티플렉서로 제어 신호를 출력하는 단계와,

   상기 제어 신호에 따라 멀티플렉서는 상기 저항 이외의 저항들 중 하나에 연결된 스위치를 온시키는 단계를 포함하는 배터리 셀의 전류량 측정 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 판단 단계는 상기 누산된 배터리 셀의 전류량이 미리 정해진 임계치보다 작으면 전압 검출 단계로 복귀하는 것인 배터리 셀의 전류량 측정 방법.

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